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XBB之后是什么

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来源:南风窗

作者 | 南风窗记者 汤兴

距离新冠病毒被发现已经超过了3年,它的变异速度仍然令科学家咋舌。

1月4日,世界卫生组织官员在新闻发布会上称,XBB.1.5是迄今为止检测到的最具传染性的变异株。

这个被称为“鹰头狮”的新变体,已经在至少74个国家和地区被发现,成为继“地狱犬”BQ.1.1后的关注焦点。科学家们担心它会在全球掀起新一轮的感染风暴。XBB是新加坡2022年10月份第三波奥密克戎疫情的元凶,它进一步变异的XBB.1.5则是美国新一轮感染的主要原因,占美国2022年最后一周新检出毒株的40.5%。

如果XBB还不是新冠变异的最终章,那么,XBB之后,又会是什么?

近期流行新变种均为近亲

GISAID(全球共享所有流感数据倡议)1月3日发布的最新数据显示,最近28天收集的全球测序结果中,占比最多的4种变体依次是BA.2.75(15.26%)、BQ.1.1(10.33%)、BQ.1.1.20(8.22%)、XBB(小于5%)。它们都是奥密克戎变异株的亚分支。

自2021年11月26日,世界卫生组织以希腊字母Omicron(奥密克戎)命名B.1.1.529,此后的一年多时间,世界卫生组织没有再命名新变体。奥密克戎于2022年春天基本取代德尔塔变异株,其5个亚型(BA.1~BA.5)已经演变出超过700个分支。

奥密克戎变异越快,传染性越强 /《在一起》剧照

从BA.275到XBB,这些新变体出现时,世界卫生组织均讨论过是否用新的希腊字母命名它们,最后结论是仍纳入奥密克戎的一部分。

理由是:尽管它们之间存在遗传差异,但彼此之间以及与原始的奥密克戎毒株有很高的相似性,且没有流行病学证据表明它们与其他奥密克戎亚系相比具有更大的风险。

一年多前,奥密克戎违背科学家们的预期“横空出世”。学界曾普遍认为,下一个值得关注的变异毒株将从当时占主导地位的德尔塔衍生而来。

但奥密克戎却并非如此,它是完全独立进化而来。

其刺突蛋白(即S蛋白,新冠病毒用来与受体结合的主要表面蛋白)发生了剧烈改变,传染性和免疫逃逸能力均大幅跃升,超乎了病毒学家的预料,被一些学者定义为发生“质变”。

开普敦大学的病毒学家达伦·马丁称:“奥密克戎就像是一个新品种,而不只是一个新毒株。”在奥密克戎之前,从阿尔法到德尔塔,它们的刺突蛋白间的序列差异并不大,通常仅有少数改变。

在2020年12月阿尔法(B.1.1.7)发现之前,新冠病毒的变异更是非常缓慢而稳定。

到目前为止,奥密克戎的起源仍是未解之谜。而当前备受瞩目的BQ.1谱系和XBB谱系,都是有迹可循的新变体。它们均由BA.2进化而来。

XBB是BA.2.75和BJ.1(BA.2.10.1.1)(两者均属于BA.2谱系)的重组体。BQ.1.1和BQ.1.1.20来自BQ.1谱系,后者的祖辈正是BA.2(父辈是BA.5)。

可以说,XBB和BQ.1是表亲。它们各自的后代,目前最受关注的“鹰头狮”XBB.1.5和“地狱犬”BQ.1.1是“未出五服的亲戚”。

新冠病毒进化路线图 / Rodrigo Quiroga

新加坡南洋理工大学李光前医学院副教授罗大海向南风窗表示,XBB不会是新冠变异的最终章,下一个更易传播的变体可能很快就会出现。

罗大海告诉南风窗,它们的变异,都属于奥密克戎家族内部的渐进式变异(逐渐累积突变)或是此类变异的组合,而不是大范围的跳跃式突变。

世界卫生组织公布的信息显示,这些新变种与其他奥密克戎毒株相比,导致的症状大致相似。

最近引起公众广泛热议的XBB会导致腹泻,也并不是该谱系专有的,且没有证据提示XBB更易导致严重腹泻。

但这并不意味着,新毒株只是初始奥密克戎上的稍加改动。

新毒株在受体结合域(即RBD,新冠病毒与人体细胞结合的区域)获得的突变,帮助它们拥有了免疫逃逸(逃避由疫苗和既往感染产生的免疫屏障)。

换言之,能够中和早期的奥密克戎的抗体对新变种不再那么有效。

XBB具有最强免疫逃逸

美国阿肯色州州立大学副教授Raj Rajnarayanan的研究表明,新变种毒株免疫逃逸的严重程度从强到弱依次为:XBB、BQ.1.1、BA.2.75、BF.7、BA.2,整体呈现出免疫逃逸“一代更比一代强”的趋势。

自从奥密克戎被发现以来,每隔一段时间,它就会进化出免疫逃逸更强的毒株,替代前辈的主导地位。

四个月前,最令科学家们捉摸不透的变种还是BA.2.75,现在已经由BQ.1.1过渡到了XBB.1.5。

哥伦比亚大学微生物学和免疫学教授 David Ho在《细胞》杂志上发表的一项研究显示,XBB的免疫逃逸能力是BA.5的49倍,BA.2的63倍。

XBB可以抵抗包括恩适得(英文名Evusheld,是阿斯利康公司研发的新冠中和抗体组合药物)在内的所有新冠药物。

作者称XBB的免疫逃逸水平令人担忧,可能会进一步损害新冠疫苗的功效。

以字母X开头的变种,代表两个不同的分支发生了重组。这是两种奥密克戎变种感染了同一个人,随着病毒在人体内复制,遗传物质重新组合的结果。这种重组在冠状病毒中并不少见。

但XBB家族具有强大的免疫逃逸能力和传染性,是之前检测出的新冠重组体所不具备的。此前的重组体在几个月或者几周内就会被淘汰,无法与其他变种竞争,例如XA、XD等变种。

XBB于2022年8月在印度首次被发现,其进一步变异的XBB.1.5于同年10月下旬在美国被发现,目前已经在全球至少74个国家和地区被检测到。

XBB.1.5毒株来势汹汹,英国民众戴口罩乘坐地铁 / 视觉中国

北京大学曹云龙团队近期的研究,也说明了XBB是中和试验(抗体对变异株的中和能力)数据显示的,免疫逃逸能力最强的毒株,具有接近SARS-CoV-1(非典)的逃逸程度。

接种过三针灭活疫苗且感染过BA.5等毒株的康复者,对XBB的中和滴度接近检测下限。这意味着,接种过全程疫苗同时有过感染经历也几乎无法阻挡XBB的感染。

而XBB.1.5的传播性,相比XBB更强。根据曹云龙团队的研究,新变种XBB.1.5免疫逃逸能力稍弱于XBB,但具有更强的与ACE2受体(ACE2是新冠病毒进入宿主细胞的大门)的结合能力,更易感染和入侵人体细胞。

该研究成果显示,XBB.1.5拥有的关键突变F486P,是RBD表达和ACE2结合强度最高的氨基酸残基。

相比之下,XBB因为突变拥有更高的免疫逃逸能力的同时,某些突变使它的刺突蛋白(新冠病毒用来与受体结合的主要表面蛋白)难以抓牢细胞,在一定程度上降低了它的传播性,削弱了它与其他变种的竞争优势。

当XBB在新加坡肆虐时,全球很多地区并未检测到该毒株。

2022年10-11月为新加坡XBB疫情高峰 / worldometer

广东省人民医院呼吸与危重症医学科主治医师黄国华向南风窗解释道,突破性感染(突破疫苗防线)或二次感染,在免疫机制上是可以理解的。如果两个毒株前后的生物学差异很小,那么我们对其中一种变体产生的免疫,对另一种也很可能有效。但新冠病毒作为RNA病毒,特点就是容易产生变异,在多次的演变过程中,可能会产生较大的分子生物学差异,这种差异会导致新旧毒株不能被人体识别为同一种。此时之前产生的免疫机制,对后续毒株就缺乏抵抗力,人体完全可能再次感染。同样的,疫苗的作用机理是,训练免疫系统识别病毒的刺突蛋白,当刺突蛋白大量变异,免疫系统就可能无法识别而致病毒逃逸。免疫逃逸是这类病毒变异具有的普遍性特征。

黄国华补充道,值得一提的是,中国与其他的国家或地区不同,之前的感染病例较少。这一轮感染呈现出批量性和同时性,这种感染的同步性可能将建立更为牢固的免疫屏障。三年来出现多轮不同毒株感染的地区,人群感染的相互关联性比较小,产生的免疫屏障相应较弱。基于此,XBB虽然进入了国内,但大概率不会造成大规模的人群二次感染,却可能对此前多轮循序感染过的国家造成冲击。

2022年11月20日,由哈佛、耶鲁和斯坦福三所美国高校的公共卫生学院在MedRxiv上传的研究显示。三年来,美国预计有94.2%的美国人至少感染过一次新冠病毒。97.8%的美国人有对新冠病毒的免疫力,62.7%的人群有重复感染。

流感新冠齐袭,美国退烧药等药物面临缺货 / 视觉中国

美国霍华德·休斯医学研究所的研究员Jesse Bloom指出,XBB.1.5的传播指数RT(有效再生数,指采用了一定时间的疫情防控干预措施后,在某个时间节点计算的每个感染者平均可传播的人数)超过了1.6,较BQ.1家族高出约40%,打破了美国因为既往感染和疫苗接种建立的免疫屏障与病毒传播间的平衡。

《科学》杂志形容当前新变种在全球的传播为:乱成一锅粥。即流行的变异株多样且具有同时性,不同区域的流行株不同。

GISAID(全球共享所有流感数据倡议)的数据显示,BQ.1和XBB家族毒株正在欧美竞争。中国以BF.7和BA.5.2为主,正在经历感染高峰的日本主流毒株仍为BA.5。

黄国华告诉南风窗,从生物学的演化机制上来说,如果同时有几个不同的方向变异,传播能力强的那部分,在演化中会逐步占据优势,这是病毒优胜劣汰的过程。从这个角度看,XBB.1.5预计将占领主导地位。

2022年12月31日美国发布新冠毒株分布图

现在还没有流行病学证据表明XBB与其他奥密克戎亚系相比具有更大的风险,也没有流行病学数据显示XBB或XBB.1.5是否导致更高的重病率和死亡率。美国CDC(疾病控制与预防中心)称,XBB.1.5并未呈现出较其他变种更强的致病性。从真实世界的数据来看,在新加坡,与 BA.5 等前辈相比,XBB导致的住院风险并没有上升。

罗大海向南风窗表示,这很可能是由于新加坡的疫苗接种率非常高(该国全程疫苗接种率接近94%)。新加坡人接种的疫苗,是根据最早期的新冠病毒制作的,对新变种的免疫有效性大幅降低。

但从世界各地的数据来看,疫苗依然能够有效减少新变种的死亡率和重症率。黄国华表示,从统计学的角度看这三年的趋势,最开始的新冠毒株导致的重症率是最高的,近期的毒株感染整体症状是趋向更轻的。增加接种疫苗频次,是增强新冠免疫力防止重症的一个有潜力的想法。

病毒变异方向

病毒在细胞内的每一次复制都可能发生突变。它的复制过程可以看作一个执行复制粘帖的计算机程序,在运行过程中偶尔会出现bug(程序错误),导致结果发生改变。

通常病毒出现错误后,毒性会减弱,但有的“中奖毒株”会获得带有竞争优势的突变,比如获得更强的免疫逃逸。

只要病毒在传播,它就会不断进化,新的变种就会不断出现。

按照世界卫生组织的命名规则,下一个值得关注的新变体将被命名为希腊字母Pi(派)。它与奥密克戎相比,基因序列需有很大差异,并具有明显更强的传染性或更严重的疾病性。

世卫组织专家建议使用希腊字母来为毒株命名,图为阿尔法、贝塔、德尔塔和奥密克戎

罗大海告诉南风窗,Pi可能来自动物宿主,也可能在有免疫缺陷的患者中产生。

2022年3月在《柳叶刀》上发布的一项研究记录了新冠病毒在仓鼠间传播,再传染给人类的案例,提出不同的宿主物种可能会导致不同的突变发生。

另外,病毒学家Sissy Sonnleitner2022年6月在《自然》杂志上发表的成果显示,一些长期感染始终没有痊愈的宿主,可能是超强变异株的绝佳孕育场所。

研究人员持续采集了一位历经207天痊愈的慢性感染者的体内病毒,发现病毒出现了8个暂时性突变和9个永久性突变。

对于奥密克戎的出现,有一种猜测便是,它是在免疫缺陷人群中演化而来。

老人儿童等成为重点人群

派(Pi)会出现吗?

黄国华表示,目前无法推测,下一次的毒株演变与目前毒株之间的关联性。病毒变异就像一棵树,有不同的分支,每个分支之间都具有差异性。“我们很难判断它突变的方向,明确它在树上处于哪个分支”。

格拉斯哥大学病毒学家大卫·罗伯逊认为,根据目前检测到的情况,未来的新变体可能仍将从奥密克戎进化而来。

他的观点是,奥密克戎已经持续占据了一年多的主导地位,传播力和免疫逃逸能力都在不断增强。一种新的截然不同的毒株,很难与拥有强大免疫逃逸的奥密克戎竞争并站稳脚跟。曹云龙团队的研究也支持这个观点,尽管奥密克戎各分支进化过程各不相同,处于不同的支系,但其RBD蛋白上的突变集中于某些位点,呈现“趋同进化”,产生的变异株具有极强的变异逃逸能力。

对于科学家们来说,最难预测的,是病毒是否会变得更具毒性。与病毒在传播性或免疫逃避上内卷不同,其毒性没有内在的进化优势。

南方科技大学生物医学工程学系博士后吴明会告诉南风窗,一些观点认为,新冠病毒变异的方向是,更高的传染性以及更低的毒性。毒性过高导致宿主死亡不利于病毒传播。她表示,这种说法并没有依据。病毒可以既向致病性更强的方向,也沿着增强免疫逃逸的方向进化。

“但病毒不想毁灭地球”,吴明会向南风窗表示,在短期的病毒演变过程中,毒株的毒性增强或者减弱都有可能,但大趋势一定是越来越轻,最终与人类和谐共存。

文中配图部分来源于视觉中国,部分来源于网络

发布于:北京

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